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© Kemin Industries, Inc. and its group of companies 2016. All rights reserved. ®™ Trademarks of Kemin Industries, Inc., U.S.A.
Antioxidantes e Innovación Kemin Industries
José Arturo Paulín Nardoni Alapre – Cancún 2016
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Antioxidantes e Innovación
• Oxidación de la Proteína • Antioxidantes Naturales • Sustentabilidad
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Oxidación de la Proteína • Reciente Literatura menciona interacción entre oxidación
de proteina y oxidación lípida.
• La mayor parte de la investigación fué hecha en carne (myofibrils) u otras matrices , no asi en Pet Food.
• El alimento para gatos puede tener arriba de 50% de proteina, alimento para perros arriba del 30%.
• Las fuentes de proteina pueden ser varias, la harina de carne es muy común.
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Oxidación de la Proteína
Lund, et.al., Protein Oxidation in Muscle Foods: A Review. Mol. Nutr. Food Res. 2011, 55, 83-95.
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Pet Food
• Las Croquetas son una matriz extruida de almidón, grasa y proteina.
• Antioxidantes son aplicados para controlar oxidación lipida en harinas de carne, dietas secas y coberturas de grasas y/o aceites.
Pet Food Institute
Pre-13-00034
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Objetivos de la Investigación
• Presencia y grado de Oxidación de Proteinas en Pet Food y materia prima.
• Determinar si los Antioxidantes son efectivos en la prevención de la Oxidación de Proteina de igual forma como en la Oxidación Lipida.
• Determinar si la Oxidación de la Proteina en la Materia Prima se traslada en Oxidación de la Proteina de la Croqueta.
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Métodos
• Oxidación Lipida o Peroxide Values (Fox II)
• Fe2+ + hydroperoxide + xylenol orange Fe3+ xylenol orange complex (UV 560 nm)
• Oxidacion Proteica o Carbonyl values (Levine et. al, 1990)
• 2,4 Dintrophenylhydrazine- acid derivatization with extracted protein, TCA precipitation, read at 360nm
o Thiols 5,5’ diothiobis-2-nitrobenzoic acid • Ellman’s reagent- protein extracted and DTNB added, read at
410nm
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Estudio Inicial
• Harinas de de Carne de Varias especies fueron tomadas
• Con alto y Bajo PV With higher and lower PV • PV>5= High • PV<5= Low
• Carbonyl, Thiol se determinaron y compararon por especies.
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Resultados del Estudio: Valores de Peróxidos
0
1
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4
5
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chicken by product
chicken fish pork
Pero
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Val
ues (
meq
/kg)
Low High
Low= PV<5 High=PV>5
Pre-13-00034
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Resultados del Estudio: Carbonyl
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1
1.5
2
2.5
chicken by product chicken fish pork
Car
bony
l/mg
Low High
Low= PV<5 High=PV>5
Pre-13-00034
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Resultados del Estudio: Thiol
0
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400
500
600
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800
chicken by product chicken fish pork
Thi
ol (n
M)
Low High
Low= PV<5 High=PV>5
Pre-13-00034
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Resumen del Estudio
• Harinas de Pollo muestran incremento en Carbonil y decremento en thiol con Incremento en PV.
• Harina de Pescado muestran perdida en Thiol grupos pero ningún incremento en PV.
• Harina de Puerco no muestra indicadores de Oxidación Proteica con Incrementos en PV.
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Tratamiento con Antioxidantes y Oxidación Proteica
• Harina de Pollo fué tratada con 1200 ppm de un Antioxidante Formulado y sin tratamiento.
• Las Harinas fueron almacenadas por 10 semanas a una temperature de 37˚ C.
• Carbonyl y Thiol fueron medidos por triplicado.
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Harina Tratada vs Harina sin Tratar
0
50
100
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250
300
350
400
450
Thi
ol (n
M)
Untreated
AOX treated
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
Car
bony
l
Untreated
AOX treated
* P<0.05 N=3
Pre-13-00034
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Tratamiento con Antioxidantes y Oxidación Proteica
• Tratamiento de Harinas con Aox liquido previene la formación de Carbonil.
• Se muestra un decrement de thiol pero no significativo ( 0.05).
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Estudio de Harinas y Croquetas
• Harinas de Pollo tratadas con Aox y sin tratar.
• Fórmula en la Croqueta al mismo nivel ( 30%).
• Croquetas y Harinas fueron observados para posibles incrementos en PV , Carbonyl y Thiol en tiempo y en triplicado.
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Harina y Croqueta, Estudio PV
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
AOX treated untreated
Pero
xide
Val
ues (
meq
/kg)
Meals week 1 week 4 week 8 week 12
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
AOX treated untreated
Pero
xide
Val
ue (m
eq/k
g)
Uncoated Kibble week 1 week 4 week 8 week 12
* P<0.05 N=3
Pre-13-00034
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Harina y Croqueta, Estudio Carbonyl
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
AOX treated untreated
Car
bony
l/sam
ple
Meals week 1 week 4 week 8 week 12
* *
0.0
0.5
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1.5
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3.0
3.5
AOX treated untreated
Car
bony
l/sam
ple
Uncoated Kibble week 1 week 4 week 8 week 12
* P<0.05 N=3
Pre-13-00034
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Harina y Croqueta, Estudio Thiol
0
500
1000
1500
2000
2500
AOX treated untreated
Thi
ol (n
M)
Meals week 1 week 4 week 8 week 12
0
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500
750
1000
AOX treated untreated
Thi
ol (n
M)
Uncoated Kibble week 1 week 4 week 8 week 12
* P<0.05 N=3
Pre-13-00034
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Harina y Croquetas Resumen
• El PV de las harinas sin tratar y de las croquetas hechas con esta harina fueron mas altos.
• Carbonyl también alto en harinas y croquetas sin tratar.
• Picos y caidas de Tiol en Harinas (mas altos sin tratar) y picos en harinas sin tratar y croquetas.
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Resumen • Oxidación Proteica fué medida en Pet Food y materias
primas. o Carbonyl y thiol metodos indican oxidación proteica.
• Diferentes fuentes de proteina , diferentes perfiles de oxidación.
• Oxidación proteica en materia prima traslada mas oxidación proteica al producto final.
• Antioxidantes controlan la oxidación proteica.
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Investigaciones Futuras
• Impacto de lipidos aislados sobre proteina ya que Pet food esta fabricado con diferentes tipos de Grasas y Aceites.
• Identificar metodos que podrian capturar mejor la oxidación proteica en especies diferentes al pollo.
• Determinar como detener/prevenir la oxidación proteica en materia prima y dietas.
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Antioxidantes e Innovación
• Oxidación de la Proteína • Antioxidantes Naturales • Sustentabilidad
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¿CÓMO FUNCIONAN LOS ANTIOXIDANTES
NATURALES ANTE LA OXIDACIÓN LÍPIDA Y
PROTEICA, SIENDO ESTOS UNA INNOVACIÓN EN
CIERTOS MERCADOS?
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Antioxidantes Naturales
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Antioxidantes Naturales: Ventajas y Desventajas de los Sistemas Naturales • Ventajas
o Percepción positiva – Las mascotas son miembros de la familia o Beneficios potenciales en salud o Alta concientización de los consumidores o Alta aceptación de los consumidores
• Desventajas o Costos más altos – Puede ser 10 veces más caros que los
sintéticos o Aumento en las exigencias de tiempo debido a la dificultad de
mantener productos e ingredientes en buena calidad o Generalmente altos niveles de inclusión
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Antioxidantes Naturales: ¿Cómo comenzar?
• Evaluar los ingredientes y determinar el riesgo
• Recomendación de Producto o Tipo de aplicación: seco o líquido o Cantidad de residual después de procesar o Vida de anaquel deseada – acelerada vs. prueba
ambiental
• Nivel de grasa -20ppm por porcentaje de grasa
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Antioxidantes Naturales
Untreated turkey meal
Naturox TX treated turkey meal
Naturox TX treated chicken meal 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
OXY
GEN
PRE
SSURE
DEC
REAS
E AT
98°C (psi)
TIME (hours)
Untreated chicken meal
Kemin Internal Document 14-000145
®
®
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Antioxidantes Naturales: Aplicación
• ¿Producto polvo o líquido?
• Algunas fórmulas son solubles en grasa y son usadas en grasas y en aceites - Naturox® Premium Liquid
• Otras son solubles en agua y usadas en producto seco de croquetas o premezclas - Veridilox GT Dry ™
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Antioxidantes Naturales
0
1
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4
5
6
7
8
9
10
0 6 12 19 26 34
Pero
xide V
alue m
eq/kg
fat
Schaal Oven Time (days at 60°C)
Stability of Bulk Chicken Fat Treated with Natural Antioxidants
Untreated Control
Naturox® Premium Liquid (3000 ppm)
Verdilox™ GT Liquid (3000 ppm)
Kemin Internal Document 15-00006
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USO DE ANTIOXIDANTES NATURALES EN
CARNE FRESCA Y EFECTIVIDAD A DIFERENTES
DOSIS
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Antioxidantes Naturales
Kemin Internal Document 15-00007
0
1
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3
4
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6
7
untreated soy oil 1% Naturox 50K 2% Naturox 50K
Pero
xide V
alues
(meq
/kg sa
mpl
e)
Treatments
Mechanically Separated Chicken Nude Blocks
Day 2
Day 1
4 Day 2
8
Day 2
8 Da
y 14
Day 2
Day 5
6 Da
y 84
® ®
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DIFERENTES FORMAS DE APLICACIÓN DE LOS
ANTIOXIDANTES NATURALES
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Antioxidantes Naturales: Punto de Aplicación
0
1
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3
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6
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0 2 4 6 8 10 12
Peroxide
Value
s (meq
/kg sample)
Time (weeks at 37C)
Untreated AnQoxidant in Dry Recipe AnQoxidant in Injected Oil AnQoxdant in Meat
Kemin internal document SD-16-0004
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Antioxidantes e Innovación
• Oxidación de la Proteína • Antioxidantes Naturales • Sustentabilidad
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¿CUÁL ES LA APORTACIÓN DE KEMIN AL
TEMA DE SUSTENTABILIDAD CON
ANTIOXIDANTES NATURALES?
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Sustentabilidad
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Sustentabilidad: Un Medio en Constante Cambio para las Empresas
Perspectiva de la Empresa
• Buenas prácticas de negocio
• Reducir el impacto en el medio ambiente en cada proceso
Perspectiva del
Consumidor
• Asegurar la disponibilidad de recursos para las generaciones futuras
• ‘Es lo correcto’
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Sustentabilidad: Percepciones del Consumidor
1. ‘Total Organic & Natural Ingredients in Personal Care Markets in North America,’ Frost & Sullivan, November 2011. 2. ‘Our Company, Our Compatibilities,’ The Hartman Group, November 2008 http://www.slideshare.net/linda.cox/the-hartman-group-overview-presentation 3. ‘One Green Score for One Earth,’ Market Research Study performed by Ryan Partnership Chicago & Mambo Sprouts Marketing, 2011 http://onegreenscore.com/whitepaper_download.php 4. ‘Unleased: How New Consumers Will Revolutionize Brands and Scale Sustainability,’ Market Research Study performed by BBMG, August 2010 – January 2011.
Demanda creciente por productos ‘libre de químicos’1
. . . Los consumidores primero consideran el impacto de las cosas dentro de su cuerpo, luego sobre la piel del mismo, y finalmente alrededor de el. 2
Cumple con su desempeño mientras que al mismo tiempo es sano para el medio ambiente, las personas, mascotas, etc.3
Ser un consumidor consciente significa comprender el ciclo de vida completo de un producto. ¿De dónde proviene, de qué está hecho, y que ocurre con el mismo luego de su uso? Se trata de abogar por las marcas que están tomando un enfoque sustentable.4
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Compañías Declarando Plataformas de Sustentabilidad
*In accordance with the Global Reporting Initiative Reporting Standards
0
200
400
600
800
1,000
1,200
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Source: Global Reporting Initiative, Frost & Sullivan
2012 2010
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Breed Grow Extract Formulation
Kemin es la primera y una de las pocas en obtener certificación de tercera parte por cultivar de manera sustentable romero y menta verde.
Ciencia de las Plantas y Sustentabilidad Kemin es uno de los proveedores más integrado verticalmente de muchos productos a base de plantas en el mundo. (Website: The Kemin Vertical Integration Story)
Pre-10-00136
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Sustentabilidad: ¿Qué está haciendo Kemin?
Community & Culture
Fuente del Producto
Innovación del Producto
Operaciones & Logística
Comunidad & Cultura
• Ciencia desde el comienzo • Control en el proceso desde planta hasta
producto final
• Mejoramiento en cultivos de especialidad (Specialty Crop Improvement – SCI)
• Proporcionando nuevas alternativas de sostenibilidad a nuestros consumidores
• Maximizar la eficiencia de fabricación • Secado localizado para los campos
• Apoyando granjeros independientes • Participación en la comunidad
Pre-10-00136
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Sustentabilidad: Granjas de Romero Certificadas
• Sistema de Control de Calidad
• Administración de Control de Substancia (Pesticida y Control de Pesticida)
• Administración de eco-sistema
• Recursos y Energía
• Recursos Humanos Centralizados
• Incrementar participación en las comunidades locales
Pre-10-00136
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Innovación de Productos y Abastecimiento
• Usar plantas para fabricar productos ambientalmente responsables o Usar luz solar y CO2 para producir biosintesis molecular.
• Se reduce la huella ecológica de Kemin y de sus clientes
o Proporciona alternativas naturales a los ingredientes sinteticos. o Más del 35% de las ventas globales vienen de moléculas
vegetales
Pre-10-00136
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Sustentabilidad
• Comprometido a cultivar plantas no transgénicas usando Buenas Prácticas Agrícolas o Totalmente integrado o Procesos ambientalmente amigables reemplazando los ingeredientes
sintéticos o Services Romero cultivado 100% de manera sustentable certificado
por SCS Global Services
Pre-10-00136
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Sustentabilidad: Certificación Rosamox™
• EcoCert/COSMOS • Aprobación aseguraría un proceso de fabricación de materias
primas que fuese seguro y amigable con el medio ambiente
• Materias primas tienen que provenir de fuentes orgánicas )no genéticamente modificadas) y/o naturales
• Asegurar un proceso sustentable, de origen a producto final
Pre-10-00136
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Sustentabilidad: ¿Dónde se encuentra el Romero de Kemin?
• Cultivado en 2-localidades, 600 millas aparte • Suroeste de Texas y Nuevo México
• Extraído en Des Moines, Iowa • Mezclado en una instalación de Grado Alimenticio
en cada región • Estados Unidos • Bélgica • Singapur • China • India • Brasil
Pre-10-00136
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Cosecha Cultivada vs. Cosecha Silvestre
û Menos Sustentable
• Talla al ras de la ladera • Impacto ecológico negativo • Consistencia variable
ü Más Sustentable
• Ciclo de vida administrado • Mínimo numero de insumos • Buena práctica agrícola
Pre-10-00136
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¡MUCHAS GRACIAS!